专利名称：用于以拉杆和/或牵引索工作的机械－电动式移动装置的安全保险装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种安全保险装置，用于以拉杆和/或牵引索工作的机械-电动式移动装置，例如舞台或演播室照明系统的移动装置、悬挂式望远镜的移动装置、缩放仪的移动装置、点式提升机的移动装置等。
这种类型的机械-电动式装置例如是一种舞台或演播室照明系统的移动装置，如悬挂在一根工字梁上的照明系统，该系统设置在剧院或电视演播室的天花板附近。所述装置可沿垂直方向移动；其目的在于调整舞台或演播室照明灯的垂直位置，使其符合节目制作的要求。舞台或演播室照明灯被悬挂在工字梁上的支架上。本发明所述安全保险装置的作用在于，当整个装置的行程上出现障碍物时，能够阻止承载着舞台或演播室照明系统的装置继续移动。公知的这种安全保险装置是根据过载或欠载测量原理工作的。通过测量过载可确定作用在移动装置上的力是否超过了最高规定值。如果该确认被证实，则机械-电动装置的驱动装置将停车，或者使驱动装置停止运行。当固定有舞台或演播室照明灯的装置向上移动时，也会出现过载。
通过欠载测量可以确认，当固定有舞台或演播室照明灯的装置垂直向下移动时，这种向下运动被处在行程上的物体所阻碍。如果所述装置在运行过程中碰到这种物体上，则该装置作用在测量装置上的力将会减小。如果确认了这种欠载情况，固定有舞台或演播室照明灯的装置的驱动装置将停车，甚至不再运行。
公知的安全保险装置所采用的原理是，当固定有舞台或演播室照明灯的装置出现过载或欠载时，一个机械部件将促使该装置朝一个或另一个方向运动。这种机械部件例如是一个弹簧，它与一个杠杆或摇臂及类似形状的释放机构相结合，该弹簧在超过一个最大可能的过载或低于一个最大可能的欠载时触动一些机电微动开关，这些开关应放置于在上述前提下借助触发件能被操作的位置上，该微动开关的输出信号或者是开，或者是关；机械-电动式移动装置的驱动装置的控制单元将收到该信号，然后在上述前提下使驱动装置停止运行。
在过载或欠载情况出现和驱动装置关闭之间，通常设计成弹簧的机械部件必须首先由于过载或欠载而变形或偏转，然后与该机械部件或弹簧组合在一起的触发部件必须发生机械位移，使得该触发部件触动电子-机械式微动开关，该开关的输出信号则输入驱动装置的控制单元。
不仅在探测作用在机械电动式移动装置上的力的过程中，而且在出现过载或欠载时产生和继续传递由该力引导出的可使上述机械-电动式移动装置的驱动装置停车的输出信号的过程中，有许多相互依靠相互作用的部件共同参与。此外，需要实现若干个顺序连接的步骤，直到一显示过载或欠载的输出信号由电子-机械式微动开关输入到驱动装置的控制单元中。另外，公知的安全保险装置还有一个缺点，即借助由电子-机械式微动开关所提供的输出信号仅仅能确认是否存在或不存在过载或欠载状态。。
本发明的目的在于，提供一种安全保险装置，用于以拉杆和/或牵引索工作的机械-电动式移动装置，借助它一方面能够准确地测量作用在机械-电动式移动装置上的力，另一方面与现有技术相比能对过载或欠载状态作出更快的反应。
本发明的目的是这样实现的，即所述安全保险装置具有一个载荷测量装置，通过该装置可连续地测量作用在以拉杆和/或牵引索工作的机械-电动式移动装置上的实际载荷，并且连续地发出一个与该实际载荷相对应的负载信号，由于可连续地测量作用在机械-电动式移动装置上的实际载荷，所以只要该实际载荷出现上升或下降，即可采取反措施，将机械-电动式移动装置的驱动装置关闭。由于连续地测量实际载荷，还可实现在异常情况下如果还没有出现过载或欠载情况，早期采取反措施，例如对设备进行维修或保养。
在本发明所述的安全保险装置中，所述载荷测量装置相宜地具有一个电子式拉应力或压应力传感器。从拉应力或压应力传感器所测得的应力状态中可直接得出拉应力或压应力传感器所测得的实际载荷的能级。由于拉应力或压应力传感器的工作采用电子方式，所以无需其他中间步骤即可产生与其应力状态相对应的输出信号，并且继续传递该信号。
在本发明所述的安全保险装置中，能够实现对载荷测量装置的输出信号的直接响应。其方式是，所述载荷测量装置连续产生与实际载荷相对应的输出信号，该信号进入机械-电动式移动装置的驱动装置的控制单元中，并且当载荷测量装置的输出信号高于或低于一个上限或下限信号时，所述驱动装置借助于控制单元可被断开或停止运行。
一种简单的方式是，所述上限信号通过一个最大允许载荷确定，所述下限信号通过一个最小允许载荷确定。
作为另一种可供选择的方案，所述上限信号可通过每单位时间的最大允许载荷增量确定，所述下限信号通过每单位时间的最大允许载荷减量确定。
为尽量减小技术结构的开销，并且尽量减小过载或欠载出现和本发明所述的安全保险装置将驱动装置关闭之间的时间延迟，所述载荷测量装置的输出信号最好送入所述驱动装置的控制单元的一微处理器内进行处理。
对作用在机械-电动式移动装置上的实际载荷的测量和收集以及和该实际载荷相对应的输出信号的产生可以通过唯一一个部件连续地实现，其实现方式是，构成本发明所述安全保险装置中的载荷测量装置的电子式拉应力或压应力传感器是作为应变应力测量器来设计的。实际载荷可直接引起应变应力测量器工作状态的改变，这可同时导致具有该应变应力测量器的一电路电压状态的改变，从而使载荷测量装置的输出信号发生变化。此时应变应力测量器的正常电压与所述机械-电动式移动装置的某个工作状态相匹配，在这个电压下机械-电动式移动装置可无故障地工作，例如不存在障碍物等。一旦出现了异常现象，例如出现了一个障碍物，则将导致作用力的增加或减小，从而引起应变应力测量器的电压状态的变化，同时导致具有该应变应力测量器的载荷测量装置电路的输出信号的改变。
所述应变应力测量器相宜地布置在一个弹性元件的表面上。该弹性元件从其标准位置发生变化时，可直接导致应变应力测量器的工作状态发生变化，同时导致具有该应变应力测量器的载荷测量装置电路的输出信号的改变。
在本发明所述的安全保险装置中，一种在结构工艺上开销较小的方案是，所述应变应力测量器由应变测量条构成，其与实际载荷成比例的电压状态实际上可直接作为输出信号，输入机械-电动式移动装置驱动装置的控制单元。
所述弹性元件可以采用形状极为简单的片簧，应变测量条以适当的方式固定在该片簧上。
也可用电子式拉应力或压应力传感器作为负荷测量计，例如采用以压电效应为基础的负荷测量计。
在本发明所述的安全保险装置中，所述载荷测量装置相宜地具有无横向力作用的负载能力。
如果使用应变测量条，则最好将其作为一个桥式电路的组成部分，所述桥式电路特别是惠斯顿桥式电路，通过该电路可精确地测量和计算应变测量条的长度变化。
本发明所述安全保险装置可特别用于保证舞台照明装置、电视演播室、或其他节目制作单位的连杆照明悬架的安全。
下面借助附图所示实施例对本发明作进一步的详细说明，附图中
图1为本发明安全保险装置的侧视图；图2为图1所示安全保险装置的前视图；图3为本发明安全保险装置连接在一个驱动装置的控制单元上的原理图；图4为照明悬挂装置。
本发明安全保险装置的作用是，当在舞台或电视演播室照明系统的移动装置的运动轨道上出现障碍物而造成过载或欠载情况时，就使该移动装置停止下来。
本发明安全保险装置以下述方式集成在机械-电动式移动装置的悬架上。
一根工字型横梁1以通常的方式固定在演播室的天花板附近。
在工字型横梁1上借助两个螺栓固定件2，它们分别固定在工字型横梁1的一下边和一中间夹板3上，并固定一板簧4，该板簧朝着工字型横梁1的长度方向延伸并超出中间夹板3。
在板簧4上通过一连接螺栓5悬挂着一个支架6，在此，选择连接螺栓5和板簧4之间的相对位置，使得支架6上的机械负荷改变时，会引起板簧4产生尽可能大的弯曲变形。
在图示实施例中，在支架6上固定有钢带7，在该钢带上悬挂有图4所示的支承装置17。该支承装置可以机械-电动方式移动，所以可在演播室内将舞台或演播室照明系统布置到所需要的垂直高度上。
板簧4和在其上面设置的应变测量条8构成一载荷测量装置9。所述应变测量条8处在一个合适的电路如惠斯顿桥式电路内，所以应变测量条的长度变化可作为输出信号，通过电缆10送入固定有舞台或演播室照明系统的机械-电动式移动装置的驱动装置控制单元11中，并且最好送入该控制单元11的一个微处理器12内。
支架6上作用的载荷出现改变时，板簧4的位置所发生的变化将直接造成应变测量条8发生长度变化，该应变测量条见图3中所示用于支架两悬架的惠斯顿桥式电路13。
图3所示的两个惠斯顿桥式电路13分别由两个应变测量条8和公知的电阻14和15组成。
惠斯顿桥式电路13中的应变测量条8的长度变化会直接引起惠斯顿桥式电路13的输出信号变化，其中该输出信号的一相应变化通过电子元件16输入到驱动装置控制单元11的微处理器12内。
通过惠斯顿桥式电路13的输出信号变化可显示出现了过载或欠载情况，从而将机械-电动式舞台或演播室照明系统的移动装置的驱动装置停机。
由于基于惠斯顿桥式电路13的输出信号始终可知实际载荷，因而该输出信号也可用于测量大于或小于某种欠载或过载状态的变化情况。
应当指出的是，所述应变测量条8在与所述实施例不同的变型中，可用在舞台或演播室照明系统的移动装置悬架中的任何受到应力作用的部件上。
连续的输出信号是与实际载荷成比例的。信号持续地产生，以便只要实际载荷超出了允许范围，就根据过载或欠载状态立即使驱动装置停止下来。
权利要求
1．一种安全保险装置，用于以拉杆和/或牵引索工作的机械-电动式移动装置，例如舞台或演播室照明系统的移动装置、悬挂式望远镜的移动装置、缩放仪的移动装置、点式提升机的移动装置等，其特征在于一个载荷测量装置(9)，借助该装置可连续地测量作用在以拉杆和/或牵引索工作的机械-电动式移动装置上的实际载荷，并且连续地产生一个与该实际载荷相对应的输出信号。
2．如权利要求1所述的安全保险装置，其载荷测量装置(9)具有一个电子式拉应力或压应力传感器。
3．如权利要求1或2所述的安全保险装置，其中，所述载荷测量装置(9)的输出信号被输入机械-电动式移动装置的驱动装置的控制单元(11)中，并且当载荷测量装置(9)的输出信号高于或低于一个上限或下限信号时，所述驱动装置借助控制单元(11)可被停机或停止运行。
4．如权利要求3所述的安全保险装置，其中，所述上限信号通过一个最大允许载荷确定，所述下限信号通过一个最小允许载荷确定。
5．如权利要求3或4所述的安全保险装置，其中，所述上限信号通过一个时间单元内的最大允许载荷增量确定，所述下限信号通过一个时间单元内的最大允许载荷减量确定。
6．如权利要求3至5中任一项所述的安全保险装置，其中，所述载荷测量装置(9)将其输出信号输入所述驱动装置的控制单元(11)的一微处理器(12)内。
7．如权利要求2至6中任一项所述的安全保险装置，其中，所述电子式拉应力或压应力传感器是应变应力测量器。
8．如权利要求7所述的安全保险装置，其中，所述应变应力测量器设置在一个弹性元件的表面上。
9．如权利要求8所述的安全保险装置，其中，所述应变应力测量器具有应变测量条(8)。
10．如权利要求9所述的安全保险装置，其中，所述弹性元件是板簧(4)。
11．如权利要求2至6中任一项所述的安全保险装置，其中，所述电子式拉应力或压应力传感器是一个负载测量计，例如是一个以压电效应为基础的负荷测量计。
12．如权利要求1至11中任一项所述的安全保险装置，其载荷测量装置(9)具有无横向力作用的承载能力。
13．如权利要求9或10所述的安全保险装置，其中，所述应变测量条(8)是一个桥式电路(13)的组成部分，特别是一个惠斯顿桥式电路(13)的组成部分。
14．如权利要求1至13中任一项所述的安全保险装置，借助该装置保证舞台照明装置、电视演播室、或其它节目制作单位的连杆照明悬架的安全。
全文摘要
一种安全保险装置,用于以拉杆/牵引索工作的机械—电动式移动装置,例如舞台或演播室照明系统的移动装置、悬挂式望远镜的移动装置、缩放仪的移动装置、点式提升机的移动装置等,本发明所述装置能够毫不迟延地对过载或欠载状态作出反应,而且对实际负载在允许范围内的变化也能进行测量。为此该安全保险装置具有一个载荷测量装置,借助该载荷测量装置(9)可连续地测量作用在以拉杆和/或牵引索工作的机械—电动式移动装置上的实际载荷,并且连续地产生一个与该实际载荷相对应的输出信号。
文档编号F21V25/00GK1212050SQ97192427
公开日1999年3月24日 申请日期1997年3月4日 优先权日1996年3月5日
发明者盖伊·莱南恩, 乔泽夫·威尔肯斯 申请人:西门子公司